Technika SSB na mikrovlnných pásmech - Díl 11.
@ OK1AIY
____________
Vylepšení starších zařízení pro pásmo 122 GHz
Dalším vylepšením soustavy pro pásmo 122 GHz bylo použití GPS pro zlepšení
stability a hlavně zajištění přesného kmitočtu transvertoru. Protože nebylo
jisté, jestli se neobjeví nějaké problémy, provedl jsem celou rekonstrukci
jako rychle přepínatelnou do původního stavu. Důvodů bylo několik, ten
poslední (úsměvný) byl ten, aby bylo zařízení funkční, kdyby GPS někdo
„vypnul“... Taková legrace se snad ani stát nemůže, ale byly i jiné důvody.
Základní oscilátor typu DF9LN je dostatečně stabilní pro běžný provoz. Znalost
přesného kmitočtu ale dává jistotu v případě slabých signálů a laborování (kdy
je ve hře více faktorů ), že bude o jednu „neznámou“ méně. Aby bylo možné
rychlé porovnání, bylo třeba, aby jak oscilátor DF9LN, tak i GPS pracovaly
stále, tedy bez vypínání. Ukázalo se, že přepínat výstupy z oscilátorů
páčkovým přepínačem asi nepůjde a nakonec to vyřešilo koaxiální relé pro
mikrovlny, které mělo dostatečnou izolaci, aby signál do dalšího násobiče šel
vždy jen ten jediný potřebný. K tomu bylo nutné ještě nastavit z Bodnara tu
nejmenší úroveň a ještě zařadit další útlum asi 10 dB, aby signál byl na
úrovni asi 1 mW jako z druhého oscilátoru. Je to patrné na obr. 438 a 439.
Součástí experimentování bylo i zkušební zařazení filtru (nastavitelného v
rozsahu asi 100 až 150 MHz, obr. 440) za účelem odfiltrování okolních kmitočtů,
které Bodnar rovněž produkuje, ale nakonec to nebylo zapotřebí... Ještě malý
detail k výstupnímu kmitočtu. Jestliže se použije mezi- frekvenční kmitočet
např. 433 MHz, není to pro Bodnara „celistvý“ dělicí kmitočet, a výsledné LO
bude o nějakou stovku Hz jiné. Protistanice použije třeba jinou mezifrekvenci
s jiným dělením a byla by náhoda, kdyby kmitočty padly přesně na sebe...
Základní kmitočet (kolem 141 MHz) se zde násobí 864x, takže odchylka 1 Hz zde
odpovídá 0,864 kHz na výstupu... Oscilátor Bodnar bývá napájen spínanými
zdroji o napětí +5 V, které by mohly způsobit případně rušení. (Pracují na
kmitočtu kolem 100 kHz.) Je vhodné namontovat do systému i klasický
stabilizátor 7805 a v případě potřeby mít tímto možnost rychlého ověření, zda
odtud rušení nepřichází. Není-li tomu tak, přepojte napájení zpět na spínaný
zdroj, který se díky vysoké účinnosti nezahřívá, a ušetří tak část napájecího
příkonu. Správnou funkci Bodnara indikuje červená svítivá dioda. Abychom ji
viděli na předním (v tomto případě na bočním) panelu, použijeme úsek
světlovodu potřebné délky.
Obr. 438. Celkový pohled zepředu na transvertor OK1AIY pro pásmo 122 GHz
s Bodnarem:
Obr. 439. Detail vnitřního uspořádání transvertoru s Bodnarem; pohled shora:
Obr. 440. Filtr 100 – 150 MHz za oscilátorem, k Bodnarovi. Nastavitelné
cívky jsou z inkurantního zařízení RVG Rafena z bývalé NDR:
Transvertor VK3CV pro 122 GHz v provedení OK1EM
Další pokračování popisu transvertoru pro 122 GHz od VK3CV ukazuje soubor
obrázků od Edy, OK1EM. Je to přímo „koncert“ mechanické i elektronické
zručnosti, bez které se ale práce na mikrovlnách neobejde, a pro dosažení
dobrých výsledků zde – i na ostatních pásmech to musí takto podobně vypadat.
Je to patrné na obr. 441 až 443. Konstrukce doznala (oproti minulosti) i
zásadních změn, které by měly zlepšit vlasnosti na příjímací i vysílací
straně. Je to hlavně použití paraboly „ofset“ o větším průměru a umístění
ozařovače nejkratší cestou do ohniska. Oproti středové parabole odpadne vedení
signálu několik cm dlouhým úsekem vlnovodu, které není beze ztrát, a také
transvertor nestojí vlně v cestě... Na obr. 444 rovněž upoutá mohutný
dalekohled. Je patrný i masivní držák s křídlovou matkou, umožňující nastavení
„na hrubo“; jemné dostavení je pomocí šroubů pod umělohmotnými krytkami na
samotném „puškohledu“. V ovládací skříňce je kromě přepínače funkcí ještě
zdroj 5 V a 3,3 V pro napájení celé soustavy. Jednotlivé díly jsou dobře
patrné na obr. 445. Červená skříňka slouží pro měření polohy, má svoji vnitřní
baterii a je odnímatelná. Je to vlastně elektronická vodováha, která je
elegantnější než „bublinka v trubičce“... Na obr. 446 a 447 je ukázka
praktického nastavení ozařovače do ohniska paraboly pomocí slunečních paprsků,
které se odrážejí od zkusmo nalepených dílů hliníkové fólie. Další nové
podstatné informace jsou na následujících stránkách:
Obr. 441. Zařízení pro pásmo 122 Ghz OK1EM podle VK3CV, pohled zepředu:
Obr. 442. Transvertor VK3CV namontoval Eda na zcela nový stativ:
Obr. 443. Transvertor VK3CV, pohled na ovládací skříňku:
Obr. 444. Pohled z druhé strany, dalekohled vzadu:
Obr. 445. Pohled na Edův nový transvertor VK3CV z boku:
Obr. 446 a 447. Test paraboly ofset OK1EM pomocí Slunce:
Konstrukce zařízení VK3CV pro 122 GHz na Moravě
Od posledního popisu, kde bylo představeno nové zařízení VK3CV od Edy, OK1EM,
uběhl již nějaký čas a konstruktéři zase o něco pokročili. Také se zlepšilo
počasí, takže bude možné provést další praktické pokusy v terénu. Díky
Matějovi, OK1TEH, přišly objednané součástky, takže se postupně na všechny
zájemce dostalo a někteří mají v provozu již druhé funkční zařízení. Na
několika dalších soupravách pracují kolektivně i na Moravě, kde s tímto pásmem
již mají zkušenosti z minulých let, jak jsme již ukázali v našem seriálu.
Petr, OK2ULQ, Milan, OK2IMH, a Pavel, OK2VJC, pracují (jak
čas dovolí) na třech dalších soupravách; Boris, OK2QW, má už zařízení hotové,
dodané přímo z Austrálie.
Následují obrázky jednotlivých dílů z různých
pohledů, rovněž i funkční sestava OK2VJC.
Na obr. 448 a 449 je osazená
základní deska pohledem z obou stran. Zapájení vyžaduje velký kus šikovnosti
(aby to také nějak vypadalo). Petr, OK2ULQ, to pájel pod mikroskopem –
jestliže je poblíž někdo, kdo to dělá „profi“ a je na sériovou práci zařízen,
vyplatí se to svěřit jemu.
Milan, OK2IMH, k tomu píše:
„Osazení radarových
čipů (všech 4 kousků, ale nic jiného!) jsem nechal udělat u kamaráda, kterého
živí opravy notebooků; má s takovými součástkami mnohem víc zkušeností než my
všichni dohromady. Vzhledem k ceně jsem nechtěl riskovat. Dnes bych si na to
ale klidně troufnul, mám pájecí stanici se spodním předehřevem, horkým
vzduchem i pájecím perem. Ostatní součástky jsme pájeli sami (procesor,
syntéza, rezistory, kondenzátory atd.). Na obr. 450 je základní deska s
ozařovačem, vlastně přesně vyrobenou ,hornou’, umístěnou do ohniska
parabolické antény. Těchto dílů je vyrobeno několik, ten nejlepší pak zůstane
(obr. 451). Na obr. 452 a 453 je sestava Petra, OK2ULQ, před zašroubováním do
skříňky. Na obr. 454 vidíte sestavu Pavla, OK2VJC. Za pozornost stojí vlevo
ležící deska. To celé je přijímač GPS, ze kterého Pavel bere sekundové impulsy
(PPS = puls per second) pro synchronizaci oscilátoru.Oscilátor je originál v
SMD provedení, GPSka dává pulsy, pomocí kterých procesor dolaďuje ten
oscilátor a drží ho na přesné frekvenci. SMA konektor je pro GPS anténu.To
černé kulaté je baterie CR2032, která ,drží’ nastavení GPSky. Originální
malinká baterie, která je součástí přijímače GPS, totiž byla defektní. Na obr.
455 je celek zpola zasunutý do skříňky, vpravo je elektretový mikrofon pro
modulaci FM.“
(Poděkování Milanovi, OK2IMH, za fotografie a objasnění detailů.)
Obr. 448. Osazená základní deska, pohled ze strany IO:
Obr. 449. Osazená základní deska, pohled ze strany ostatních součástek:
Obr. 450. Základní deska s namontovaným ozařovačem:
Obr. 451. Další provedení antény:
Obr. 452. Zařízení VK3CV v provedení OK2ULQ:
Obr. 453. VK3CV od OK2ULQ. Deska před zašroubováním do skříňky:
Obr. 454. Zařízení VK3CV od OK2VJC. Vlevo je díl s GPS:
Obr. 455. VK3CV od OK2VJC. Deska částečně ve skříňce. Vpravo mikrofon pro FM modulaci:
Další pokusy s transvertorem VK3CV na Moravě
Na obr. 456 a 457 je provedení od
Borise, OK2QW, s provizorní anténou. Pro první pokusy je to plně dostačující,
správný (parabolický) profil dna použité nádobky je na kmitočtu 122 GHz
srovnatelný s půlmetrovou parabolou pro pásmo 3 cm.
Boris, OK2QW, o tom píše:
„Loni jsem dosáhl také dík Matějovi, OK1TEH, na jednu z těch osazených
destiček VK3CV na 122 GHz a asi během týdne jsem to dorazil do stavu, že se na
to zkoušelo spojení s Pavlem, OK2VJC. Nápad na anténu jsem nosil v hlavě podle
vyprávění (také asi před 20 léty), kdy nějaký ham (DL?, PA?, OZ?) měl na
hamfestu v klopě saka anténu – dno plechovky od piva včetně ozařovače (pro
pásmo 76 GHz). Takže u mě volba typu antény pro první pokus byla jasná... Byla
to plechovka od coly (v Albertu byla zrovna na toto balení coly akce J), a než
jsem ji rozřízl, tak jsem ji vypěnil PUR pěnou (dno se nezbortilo). Celkem to
fungovalo dobře. Pak jsem pořídil ofsetku Opticum Camping 35 pro satelitní
příjem v kempu (tip od OK1EM), puškohled na stativ a to už je serióznější
práce. Na obr. 458 je již namontovaná zmíněná ofsetka. Je dodávaná v plastovém
kufru ležícím vedle na stolku.“
Na dalších obrázcích (obr. 459 až 461) jsou různé pohledy na zařízení OK2QW a
OK2VJC při pokusech. První víkend v červnu se také konal Mikrovlnný závod.
Boris o tom píše: „V proběhlém Mikrovlnném závodě Pavel, OK2VJC, v neděli ráno
naložil zařízení pro 122 GHz, přibalil ještě 47 GHz a vydal se na elektrokole
pod Palkovické hůrky. Stál nad kapličkou u silnice mezi Palkovicemi a
Chlebovicemi (JN99DP). My byli na ploché střeše paneláku, ve kterém sídlí náš
radioklub OK2KQQ, lokátor JN99DQ (obr. 462). Spojení na 47 GHz se udělalo
okamžitě, SSB 59 / 59. Po pečlivém směrování na 122 GHz nás nejdříve zaslechl
Pavel. U nás byl signál slabší – síla kolísala asi od 559 po 599. Tak proběhlo
spojení na vzdálenost asi 5,3 km. Osobně si myslím, že kolísající síla signálu
byla způsobena měnící se vlhkostí vzduchu. Trasa signálu byla poblíž přehrady
Olešná a v době spojení bylo slunečno (občas přešel menší mrak) a silný vítr.
Ten asi nepravidelně zavál do trasy spojení větší vlhkost z vodní hladiny.
Pavel pak vytáhl staré zařízení 122 GHz a opět nás poslouchal podstatně lépe.
V Mikrovlnném závodě jsme měli volací značku OL7Q.“
Upřesnění: Ten ham s anténou na klopě byl ON6UG na „Týdnu dánské mikrovlnné
aktivity“ v r. 1995, organizovaném OZ1UM a firmou PROCOM.
Obr. 456. Borisovo zařízení v autě při prvních pokusech s transvertorem VK3CV:
Obr. 457. Detail zblízka, provizorní anténa tvořená dnem plechovky od coly:
Obr. 458. Borisův transvertor VK3CV opatřený již
ofsetovou anténou:
Obr. 459. Pohled na zařízení OK2QW ve fázi pokusů:
Obr. 460. Pohled z boční strany – pokusy s OK2VJC:
Obr. 461. Zařízení Pavla, OK2VJC, při pokusech s Borisem, OK2QW:
Obr. 462. OK2QW s transvertorem na střeše paneláku:
Tento článek vyšel také v tištěné podobě v časopisu Praktická elektronika a
zde byl zveřejněn se souhlasem redakce.
Související články:
Zdroj informací a podklady k článku: OK1AIY , foto : OK1UFL
